基于NXP i.MX RT1050及Embedded Wizard的高分辨率人機(jī)界面方案

核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)/方案詳細(xì)規(guī)格/產(chǎn)品實(shí)體圖/PCB/方塊圖Datasheet/測(cè)試報(bào)告/Gerber/Schematics/User manual +一鍵獲取

由于近幾年來在智能手機(jī)使用體驗(yàn)的推波助瀾下，市場(chǎng)上對(duì)于人機(jī)界面（HMI）的需求便不斷的增加。舉凡門禁控制、居家生活、建筑物自動(dòng)化、醫(yī)療、工業(yè)等應(yīng)用，皆都大量采用了人機(jī)界面。其主要的原因不外乎人機(jī)界面對(duì)于這些嵌入式應(yīng)用所帶來的創(chuàng)新與實(shí)質(zhì)功能表現(xiàn)，加分效果是非常顯著的。圖形使用者界面（GUI）在整個(gè)人機(jī)界面里是最能得到使用者體驗(yàn)的反饋，所以相形之下就顯現(xiàn)出圖形使用者界面的重要性。

使用者在實(shí)現(xiàn)嵌入式圖形設(shè)計(jì)時(shí)必須對(duì)于軟、硬體需求做以下的考量：

硬體層面：

1. MCU具有專屬圖形處理單元以減低核心負(fù)載
2. 高分辨率LCD觸控螢?zāi)坏尿?qū)動(dòng)
3. 高效能緩沖記憶體

軟體層面：

1. MCU IDE開發(fā)環(huán)境與SDK
2. GUI 設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境與套件

恩智浦半導(dǎo)體(NXP Semiconductors)所推出的i.MX RT1050跨界處理器所使用的核心為最高執(zhí)行速度可達(dá)600MHz的ARM Cortex-M7。并針對(duì)圖形使用者界面提供了512KB SRAM、8/16位元外部記憶體界面(SDRAM/SRAM)以及2D圖形加速引擎。

TARA System為專業(yè)主流GUI軟體開發(fā)提供商，其提供了Embedded Wizard Studio開發(fā)環(huán)境與各個(gè)不同的Platform Package解決方案。
結(jié)合i.MX RT1050-EVK與 Embedded Wizard的軟、硬體優(yōu)勢(shì)，能讓開發(fā)者輕松地實(shí)現(xiàn)高效能嵌入式圖形設(shè)計(jì)。

i.MX RT1050 芯片內(nèi)建的顯示控制器（eLCDIF）支援 24-bit Parallel RGB mode，最高分辨率達(dá)1280x720(HD)。

在i.MX RT1050 EVK上提供了16-bit data bus的LCD界面與Touch的界面，外加NXP提供搭配開發(fā)板的4.3吋觸控式LCD螢?zāi)?，分辨率?80x272的分辨率。所以在這里就以 480x272 display@60 RGB565的格式來呈現(xiàn)嵌入式圖形設(shè)計(jì)。

Embedded Wizard主要特點(diǎn)：

• Drag-Drop 容易操作的開發(fā)環(huán)境 IDE
• 使用WYSIWYG ( WHAT-YOU-SEE-IS-WHAT-YOU-GET) 進(jìn)行視覺化程式設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)UI構(gòu)想的設(shè)計(jì)
• 簡單的編程模型包括物件導(dǎo)向程式設(shè)計(jì)支持，產(chǎn)生ANSI C
• 硬體平臺(tái)的GUI邏輯實(shí)現(xiàn)
• 現(xiàn)有的小部件，效果（旋轉(zhuǎn)，縮放和透視轉(zhuǎn)換，每個(gè)都具有高質(zhì)量和低質(zhì)量），動(dòng)畫，設(shè)計(jì)排版功能。
• 相容于許多輸入方式:(多）觸碰，透過GPIO的實(shí)體按鍵，語音控制，......
• 不需要(RT)OS (工作任務(wù)，信號(hào)量等)，GUI可以在裸機(jī)UNICODE底層上運(yùn)行
• 支援各種顏色深度/格式：RGBA8888，RGB888，RGBA4444，RGB565，Index8，LumA44
• 支援動(dòng)畫和3D效果
• 可選支持外部TrueType字體跑圖引擎（例如FreeType）

Embedded Wizard Project Configuration：

Composer
透過Embedded Wizard Studio的視覺輔助編程的開發(fā)環(huán)境，使用者可以透過拖放鼠標(biāo)方式來輕松安排軟體元件與其連接。而這個(gè)在Embedded Wizard中間的工作區(qū)塊被稱為作曲家（Composer）。

Profile Configuration

基于所使用的是i.MX RT1050EVK與4.3吋觸控螢?zāi)唬赑latformPackage的部分選擇了”NXP.iMX_RT.RGB565”的色彩格式。而所產(chǎn)生的code則存放在ApplicationGeneratedCode的目錄。
配合使用的panel為4.3吋 480x272 TFT LCD，所以ScreenSize的部分設(shè)成相對(duì)應(yīng)的<480,272>

“Accelerator” brick

建立了”Accelerator”元件來控制整個(gè)UI application，其同時(shí)也包含所有需要的資源 ? ”字型資源”以及”位圖資源（bitmap）”。Embedded Wizard 使用了“bitmap resource”來展現(xiàn)圖片，支援PNG，JPG，GIF，BMP、MJPEG等格式。在這邊我們選用五張160x160 JPG格式與七張240x240 PNG格式的圖片，Application 透過class “GraphicsFactory”持續(xù)不間斷地產(chǎn)生繪圖指令與動(dòng)畫。

Code Generation

設(shè)計(jì)完成后，使用Embedded Wizard的”BUILD/Build this profile”或是”F8”快速鍵將設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化并將”字型”與”圖片”轉(zhuǎn)換成適用于i.MX RT1050的格式。

Compiler Setting
Embedded Wizard 預(yù)設(shè)的Compiler為GCC ARM，也支援其他的compiler，如NXP MCUXpresso、IAR Embedded Workbench、Keil MDK-ARM。這邊我們將PostProcess 設(shè)到使用免費(fèi)的MCUXpresso。

Import as MCUXpresso project

將Embedded Wizard所創(chuàng)建的project匯入到MCUXpresso。

Building and Flashing

將編譯過的Application使用GUI Flash Tool燒錄到Flash。